学校前身是1958年成立的“第三机械工业部阎良第一航空工业工人技术学校”，隶属于原第三机械工业部，1979年更名为空军航空工程部第三技工学校，隶属于空军，1985年改为全日制中等专业学校，1994年更名为空军西安航空工程学校，2001年由空军移交陕西省管理，升格大专并更名为西安航空职业技术学院。

2006年12月，学校以全优的成绩顺利通过教育部全国高职高专人才培养工作水平评估；2010年通过了国家示范院校建设项目验收，被教育部、财政部确定为百所重点建设的“国家示范性高等职业院校”；2018年，学校被教育部确定为“国家优质高等职业院校”建设单位；2019年学校又被教育部、财政部确定为“中国特色高水平高职学校和专业建设计划”立项建设单位。

学校还先后被授予全国职业教育先进单位、全国德育教育工作先进单位、黄炎培职业教育优秀学校、全国国防教育特